高强化活塞内冷油腔振荡传热特性的场协同分析

摘要

为研究高强化活塞内冷油腔振荡强化传热机理,应用场协同理论对活塞内冷油腔中机油的振荡流动与传热过程进行分析。采用CFD软件Fluent模拟椭圆形油腔和水滴形油腔内机油的速度场、温度场的分布,得到2种结构油腔的平均场协同数和协同角余弦值在不同工况下的变化规律。结果表明,场协同理论能够很好地解释活塞内冷油腔的振荡强化传热性能,水滴形油腔内、外壁面处的协同角要小于椭圆形油腔,平均场协同数和协同角余弦值都大于椭圆形油腔,说明水滴形油腔的协同程度更好,其强化传热效果也更佳。采用场协同理论可以满足活塞内冷油腔的结构优化设计,为提高活塞内冷油腔的强化传热能力提供了理论参考。